家用中央空调和热水中心制造技术

一种家用中央空调和热水中心，其特征在于主要由电热水箱１、太阳能制热器２、动力水循环装置、带动力送风装置的热交换器３、空调压缩机４、控制阀门５、电子控制组件６、生活用水装置７和连接管道组成；热交换器４的本体结构２２构成本实用新型专利技术的主体结构；动力送风装置中的电风扇２４和２５安装在热交换器本体２２上，排气格栅２８和排气格栅开关２９安装在各个室内空间，通过风管２７与热交换器本体２２连接；太阳能制热器２安装在屋顶或外墙上，通过水管与控制阀门５和电热水箱１连接；电热水箱１通过水管与太阳能制热器２、控制阀门５、热交换器３和生活用水装置７连接；动力水循环装置中的Ｍ１电动泵安装在洗浴水箱９上，通过供水管向控制阀门５供水；控制阀门５是一个电控／手动阀门，与来自洗浴水箱９的供水管、去往供暖水箱８的回水管、去往太阳能制热器２的供水管和去往热交换器３的水管连接；电子控制组件６的主要部件安装在热交换器本体２２上，各种传感器安装在相应的空间里，与各种用电器通过电源线或传感控制线连接；生活用水装置７通过水管与电热水箱１和各种热水用户设备连接。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种家用中央空调设备，具体地说就是综合太阳能制热器、电热水箱、热交换器、空调压缩机、电动泵、控制阀门和电子控制组件，通过电动水循环实现制热水和调节室温的空调设备。现有户用中央空调虽然各有其不可替代的优点，但普遍存在着能源单一、电功率耗损较大、价格昂贵等缺陷，并不完全适用于大多数中国家庭。尤其对使用面积在100平方米以下的户型，现有的户用中央空调太过奢侈，几乎无法进入这些用户的家庭。此外，在冬季供暖时，这些中央空调启动不可靠，电功率过大，也限制了在普通家庭的推广应用。因此，上述产品在环保性、经济性和使用性等主要方面均不能满足普通用户的需求。本技术把太阳能热水器引入中央空调系统，既可以使用自然光能制热，有效降低冬季供暖时的电功率，独立提供家庭供暖功能；又能够全天候提供热水，而全无漏气或漏电的危险，其使用成本几乎为零，符合人们降低使用成本的消费要求。此外，通过精确的电子传感器和控制器，有效控制热量在室内各个空间的分配，可以大幅降低用电成本。本技术的目的是这样实现的本技术主要由太阳能制热器、电热水箱、空调压缩机、动力水循环装置、带动力送风装置的热交换器、控制阀门、生活用水装置、电子控制组件和传输管道组成。其中，除太阳能制热器和压缩机安装在室外(楼顶或外墙上)，其余部件均安装在室内。制热水时，自来水进入电热水箱后被电动泵送到太阳能制热器内加热，根据太阳能制热器和电热水箱内部的水温自动把热水抽送到电热水箱内存储，电热水箱内部的电加热器根据用户指令自动进行加热保温工作。在冬季供暖工作时，电子控制组件自动根据太阳能制热器和电热水箱内部的水温情况和用户要求决定是否首先使用太阳能制热器内的热水并控制电热水箱内部的电加热器、控制阀门和热交换器的工作状态。在夏季制冷工作时，电子控制组件根据用户指令自动控制压缩机和热交换器的工作状态。为实现降噪节能目的，本技术的电风扇均采用低噪音和两级功率设计。在详细阐述本技术的工作原理之前，首先对供暖热功率进行简单的理论计算以室内使用面积100平米房型为例，冬季室温初温设为10℃，室内净高2.6米。大气密度1.29公斤/立方米，比热288.3焦/公斤×℃。水密度1000公斤/立方米，比热4185.5焦/公斤×℃。加热室温到20℃，室内冷空气吸热Ha为Ha＝100×2.6×1.29×288.3×(20-10)＝967(千焦)用60度的热水供暖，水降温15度后回收。所需热水总量Vc为Vc＝967×1000/1000×(60-45)×4185.5＝15.4(升)如在10分钟内加热到20度，所需热功率Wa为Wa＝Ha/＝967×1000/10×60＝1.62(千瓦)所需热水流量为Vs为Vc＝Vc/10＝15.4/10＝1.54(升/分钟)设热交换效率g1＝0.9，则输入热电功率Ws应为Ws＝Wa/g1×g2＝1.62/0.9＝1.8(千瓦)下面对日供热总量进行计算设冬季每日加热时间为4小时，以1.0千瓦功率保温时间为20小时，则日供热总需求HX为HX＝WS×T＝1.8×4×3600+1×20×3600＝97920(千焦)安装容量240升的太阳能制热器，日制温度为50度、放热约20度的热水量约为120升，可提供热总量HT为HT＝120×4185.5×20＝10045.2(千焦)日需电制热总量HD为HD＝HX-HT＝97920-10045.2＝87874.8(千焦)日平均电功率WD和耗电总量D为WD＝HD/T＝87874.8/(24×3600)＝1.017(千瓦)D＝WD×T＝1.017×24＝24.41(千瓦)以100天采暖期计算，供暖费用日费RF和年费NF为RF＝24.41×0.4＝9.76(元)NF＝9.76×100＝976(元)通过以上计算，使用本技术提供家庭供暖完全可以在较低的耗电总量和使用成本的基础上，基本满足该房型的供暖要求。再加上提供生活热水等方面节省支出约为620元/年，每年该系统可为用户节约开支约100×15.4-976+620＝1184元，经济效益十分突出。此外，使用本技术提供家庭供暖还可以根据天气情况，独立控制供暖期，方便实用。下面，结合附图对本技术做进一步说明附图说明图1是本技术的部件连接示意简图；图2是电热水箱的结构示意简图；图3是太阳能制热器的结构示意简图4是带动力送风装置的热交换器的部件示意简图；图5是热交换器本体的结构示意简图；图6是控制阀门的结构示意简图；图7是电子控制组件示意简图；图8是水压传感器的结构示意简图；图9是电磁阀门的结构示意简图图10是生活用水装置的部件示意简图；图11是本技术在制热状态下的电路逻辑控制简图；图12是本技术在供暖状态下的电路逻辑控制简图；图13是本技术在生活用水状态下的电路逻辑控制简图；图14是本技术在制冷状态下的电路逻辑控制简图。如图1所示，本技术主要由电热水箱1、太阳能制热器2、热交换器3、压缩机4、控制阀门5、电子控制组件6和生活用水装置7组成。如图2所示，电热水箱1设置在阳台、厨房或卫生间里，按功能分隔为供暖水箱8和洗浴水箱9，两水箱通过平衡管10相互导通。其中，供暖水箱8容积较大，一般在70-200升之间，主要存储供暖热水和接收冷水；洗浴水箱9容积较小，一般在30-60升之间，主要用于提供生活热水。供暖水箱8的电加热器11的功率需求较高，应当选择1.5千瓦以上的电加热棒B1；洗浴水箱9的电加热器12的功率需求较低，可以选择1.0千瓦的电加热棒B2。两个电加热棒均通过螺纹固定在水箱上，可以很方便地更换。在供暖时，如果加热需求较大，可以使用这两个电加热器同时加热。水箱水位指示表37指示洗浴水箱3内的水位，在水位较低时提醒用户及时加水。水箱的外表用高性能隔热材料包裹，减少热量散失。最外层是工程塑料制造的外壳。电动泵M1安装在洗浴水箱9的上部，提供循环水的动力，其增压比视太阳能制热器2的安装位置而定。如图3所示，太阳能制热器1主要由两个连通管13、真空玻璃集热管封严圈14、波浪型反光板15、真空玻璃集热管16、热水回水管17、保温层18、冷水进水管19、安装支架横梁20和竖梁21组成。其中，反光板15通过螺纹孔K1固定在横梁20上，连通管13通过螺纹连接固定在竖梁21上，真空玻璃集热管14固定在连通管11上，安装支架通过螺纹孔K2固定在墙面或楼顶上。太阳能制热器2比普通太阳能热水器的太阳能制热器的制热功率要大得多，水容量在45升以上，使用平均为2升/米/47内径管或20升/平方米/47内径的耐压太阳能集热管，管子两头均开通，可以并联连接使用。如图4所示，带动力送风装置的热交换器主要由热交换器本体22和由送风扇24、抽风扇25、风滤26、风管27、排气格栅28和排气格栅开关29组成的动力送风装置23组成。送风扇24为一级轴流式电风扇，压缩比为1.2，安装在热交换器本体22的进风口。抽风扇25为一级涡流式电风扇，压缩比为1.6，安装在热交换器本体22的出风口。两个电风扇均可以输出两级功率大功率为8立方米/秒，小功率为3立方米/秒。当T5设定值与T5实际值差值大于6度时，电风扇24与25根据电子控制组件6的指令以大功率工作，否则以小功率工作。任意排气格本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯昕，
申请(专利权)人：冯昕，
类型：实用新型
国别省市：